鄂爾多斯盆地吳起西部地區長9段致密儲油砂巖物性特征

關鍵詞：吳起地區；長9儲層；致密砂巖油；物性；沉積作用；成巖作用

中圖分類號：P618.13 文獻標志碼：A 文章編號：1003-5168（2025）14-0113-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.14.022

Physical Characteristicsof Chang9Tight Oil Storage Sandstone in WesternWuqi Area，OrdosBasin

CAO Dandan'NIU Yongfeng1WANG Weilong' WU Yufeng2 （1.YanchangOilfieldCo.，Ltd.，Yan'an716Ooo，China;2.SchoolofEarth ScienceandResources，Chang'an University，Xi'an710054，China）

Abstract： [Purposes] Physical properties are important factors affecting the occurrence and seepage characteristics of crude oil in reservoir sandstone.To efficiently explore the potential of Chang9 tight sandstone oil，it is essential to clarifythephysical characteristics and its main control factors，so as to provide guidance for the exploration and development of tight sandstone oil in this region.[Methods] This study employed helium porosity measurement， microscopic observation， mercury intrusion porosimetry and logging data to analyze the petrology，physical properties and pore structure characteristics of Chang9 tight oil reservoir sandstone in western Wuqi area.Furthermore，it discusses the influence of diagenesis，sedimentary environment， mineral composition and pore structure on the physical properties of tight oil reservoir sandstone.[Findings]The results show thatthe Chang9 tight oil reservoir sandstone in the western Wuqi area is mainly feldspathic sandstone，followed by lithic feldspathic sandstone，and mostly pore-cemented. The main oil storage space is intergranular pores，and the pore structure is mainly small pores with fine throats， which has the overall characteristics of low porosity and ultra-low permeability.[Conclusions] Sedimentation and diagenesis are the fundamental factors leading to the low porosity and ultra-low permeability of Chang9 tight oil reservoir sandstone in the western Wuqi area. The mineral composition and pore structure are the media through which sedimentation and diagenesis affect the physical properties.

Keywords： Wuqi area; Chang9 reservoir;tight sandstone oil; physical characteristics; sedimentation; diagenesis

0 引言

自國內非常規油氣（如致密砂巖油1、頁巖油、煤層氣3等）實現規模開發之后，非常規油氣資源在國內能源資源消耗中的占比不斷提高4]。非常規油氣的高效、清潔開發是實現“雙碳”目標5和維護國家能源安全的重要保障。致密砂巖油是國內最早開發的非常規能源資源，對于致密砂巖油的挖潛是推動原油穩產增產工作的重心[8]

孔隙度和滲透率等物性參數是影響致密砂巖油在儲集砂層中賦存和運移\"的重要特征。厘清致密儲集砂層的物性特征及其控制因素，對于豐富非常規油氣成藏理論[]、指導致密砂巖油勘探開發部署[1具有重要意義。吳起西部地區長9段儲集砂巖油氣顯示良好，但致密油賦存機制與成藏機理尚不明確，導致前期勘探開發工作嚴重受阻。

本研究利用氮測孔滲、顯微觀察、壓汞試驗、測錄井資料等多種測試結果，分析吳起西部地區長9段致密儲油砂巖的宏觀巖石學與物性特征和微觀孔隙特征，并探討礦物組分、孔隙結構、沉積與成巖作用對致密儲油砂巖物性特征影響，探究致密儲油砂巖物性特征的控制因素，以期為研究區長9致密砂巖油的勘探開發部署提供參考。

1地質背景

研究區地處延長油田分公司吳起油田西部，位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中西部的富烴區帶[13]。研究區西、北向緊靠定邊油田，南接長慶油田華池地區礦權線，面積約為 133km² ，是陜北地區重要的常規-非常規原油產區。吳起西部地區長9段可劃分為長 9¹ 和長 9² 兩個亞組，地層厚度分別介于41～99m （平均 64.7m ）和 39～85m （平均 61.5m ）。主要含油層段為長9'上段的砂巖層。

截至2024年8月，吳起西部地區各類井888口，其中探井59口，采油井611口，注水井207口（含轉注井158口），水源井11口，總累計產油249.59×10⁴t ，長9含油面積內總井數為57口。

2儲集砂巖特征

2.1 儲層巖石學特征與物性特征

吳起西部地區長9段致密儲油砂巖主要發育淺灰（綠）細-極細粒長石砂巖。21個長9樣品中，碎屑顆粒組分以長石（平均占比 51.04% ）為主；石英（平均占比 27.50% ）次之；巖屑平均占比 14.10% 。長9段致密儲油砂巖具有偏親水性。

吳起西部地區長9段致密儲油砂巖整體表現低-特低孔、低-超低滲儲層特征。其中，114個樣品的孔隙度分布在 2.2%～19.5% ，中值為 11.2% ，平均值為 10.3% ；有效孔隙度分布在 8.0%～19.5% ，中值為 12.2% ，平均值為 11.6% 。257個樣品的滲透率分布在 0.012～24.91mD ，中值為 0.63mD ，平均值為0.94mD ，主值集中在 0.20～1.60mD ；有效滲透率分布在 0.30～24.91mD ，中值為 0.84mD ，平均值為1.12mD 。

2.2 孔隙類型及孔隙結構特征

吳起西部地區長9段45個致密儲油砂巖樣品總面孔率介于 1.02%～11.03% ，平均為 5.81% 。孔隙類型主要為粒間孔，平均占比高達 3.3% ；長石溶孔次之，平均占比 1.0% ；其余礦物溶孔再次之，未見微裂隙發育。

吳起西部地區長9段17個致密儲油砂巖樣品孔隙結構具有強非均質性，整體為小孔細喉型，但壓汞參數差異較大（見表1）。其中，排驅壓力介于0.288 6～2.67MPa ，平均 1.45MPa ;中值壓力介于1.1779～109.87MPa ，平均 17.36MPa ；孔喉中值半徑介于 0.006 7～0.4131 5μm ，平均 0.124μm ；分選系數介于 1.154～2.55 ，平均2.11;歪度在 -0.471～ 0.192，平均為-0.071;最大汞飽和度介于 56.55% ）84.04% ，平均為 76.77% ；退汞效率介于 15.37%. ）56.63% ，平均為 29.63% 。當孔隙度 lt;7.0% 且滲透率 lt;0.25mD 時，驅動壓力參數陡然增大，表明孔隙度 lt;7.0% 且滲透率 lt;0.25mD 的砂層不具備成儲潛力。

表1吳起西部地區長9段致密儲油砂巖壓汞參數

3成巖作用類型

長9段致密儲油砂巖主要經歷了弱-中等溶解作用、中等壓實作用、弱交代作用，以及中等-強膠結作用等復雜的成巖作用組合。

中等壓實作用主要表現為碎屑礦物顆粒定向排列擠壓、塑性礦物（如云母）彎曲變形等。中等-強膠結作用主要體現在薄膜狀或手風琴狀或纖維狀黏土礦物、硅質及鐵方解石膠結等充填或半充填粒間孔。弱交代作用為（鐵）方解石或黏土礦物交代長石或其他礦物殘余結構等。弱-中等溶解作用表現為括長石酸溶形成的煤窩狀殘余結構、港灣狀長英質礦物顆粒等。

4物性控制因素

沉積與成巖作用是導致吳起西部地區長9段致密儲油砂巖低孔、特低滲的本質因素。原始沉積作用決定儲集砂層的初始物性特征[4、礦物類型5，后期成巖作用通過壓實、膠結作用直接破壞原始沉積孔隙，也能通過溶解[18]、烴類充注[19]交代[20]等成巖作用和地層溫壓條件[21]改變孔隙結構特征、礦物組分等媒介來間接影響物性變化。

沉積作用與成巖作用控制物性變化體現在致密儲油砂巖礦物組分含量差異和孔隙結構特征差異。利用分選系數可以恢復儲油砂巖沉積的原始孔隙度22]，吳起西部地區長9段致密儲油砂巖分選系數的差異表明了區域差異性沉積作用對原始物性的影響。礦物組分含量、孔隙類型及占比、壓汞參數及埋深等可以定性甚至半定量化成巖作用對致密儲油砂巖物性演化過程，以上各類參數的差異性也表明了差異型成巖作用對吳起西部地區長9段致密儲油砂巖物性演化的不同影響。

5結論

① 吳起西部地區長9段致密儲油砂巖主要發育具有強非均質性的小孔細喉型孔隙結構淺灰（綠）色細-極細粒長石砂巖。致密砂巖油的有利賦存空間類型是粒間孔與長石溶孔的組合孔隙，整體表現低-特低孔、低-超低滲的致密儲油砂層特征。

② 沉積與成巖作用是導致吳起西部地區長9段致密儲油砂巖低孔、特低滲的本質因素，礦物組分和孔隙結構是沉積與成巖作用影響物性的媒介。水下分流河道疊置砂體發育、強溶蝕作用、高長石含量的相對高孔區帶是長9致密砂巖油的富集甜點區。

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（欄目編輯：陳萌萌）